烟火泵浦激光器泵浦材料发光光谱研究

为了提高烟火泵浦激光器的能量转换效率,根据泵浦光应与激光介质吸收光相匹配的原理,采用自主设计的烟火药燃烧辐射光谱测试和处理系统,研究了多种不同组分烟火剂配方的燃烧发射光谱.对实验结果进行分析,确定含NaNO3、RbNO3的烟火剂辐射光谱和铝热反应辐射光谱的谱带包含了掺杂钕离子激光介质的吸收谱线.将上述成分加入配方,燃烧辐射光能集中于激光介质吸收带内,可提高烟火泵浦激光器的光谱耦合效率,进而得到更高能效的泵浦源.     

炮口振动响应实验测试方法综述

为了应用测试方法得到炮口振动响应量,已形成多种测试传感器和测试方法.炮口振动响应量包括线位移、线速度、线加速度、角位移、角速度和角加速度.炮口振动位移测试传感器主要有电涡流位移传感器、CCD激光位移传感器、光电位移跟随器和激光测振仪等.炮口角位移主要是通过线位移测试而获得.炮口振动速度测试可以采用激光测振仪,它是基于多普勒原理的激光非接触测振技术而研制的.炮口角速度参数主要采用角速度陀螺传感器测试,而压电型加速度传感器使用最广泛.新技术和新原理的采用能促进炮口振动响应测试方法的发展.     

Ni2O3/CuO/Sb2O3:SnO2下转换材料光谱特性试验研究

以氧化锡为主要材料,掺杂过渡元素氧化物,采用高温烧结法制备了在1.06 μm处具有激光吸收性能的下转换粉体材料.对材料的1.06 μm激光吸收性能、晶相结构、表面形貌以及光谱下转换位移进行了表征.最后,将合成材料制备成涂料样品,测试1.06 μm激光吸收性能.结果表明,该材料对1.06 μm激光具有较高的吸收性能.     

基于透光率表征的光电式枪口烟检测系统分析研究

针对枪口烟具有流动性、瞬态性以及难以捕捉等特性,设计了一种枪口烟定量测试系统,该系统分别测量出激光穿过有烟与无烟时枪口烟雾收集器的感光电压,并计算出透光率表征枪口烟浓度.原理样机的试验结果表明:该系统性能可靠,工作稳定,测试结果准确可信,为枪口烟的测试提供了一种重要的手段.     

基于激光光幕和光电二极管阵列的立靶坐标测量

为了实现高精度、大面积的立靶坐标测量,提出了一种大面积激光光幕子弹弹着点坐标测试的新方法.采用4个扇形激光光幕相互交叉组合成大面积矩形光幕,利用光电二极管阵列测量激光光幕的光强,当子弹穿过激光光幕时,相应的光电二极管接收到信号,经信号采集和处理电路计算出子弹弹着点的坐标.对有效靶区1m×1m的原理样机进行7.62mm枪弹实弹射击实验,实验结果表明坐标测量精度达到2mm.该方法结构简单,易构造较大面积的靶面,其最大有效靶区可达到10m×10m.     

激光超声技术在NDT中的应用

激光超声技术是利用金属表面吸收高能激光辐射,引起材料快速加热,产生振动,发出超声脉冲的一种新技术,其激励超声脉冲机理有弹性激励和热烧蚀激励二种.在无损检测领域,利用此原理,由脉冲激光器发射系统和激光干涉仪、光电探测器、信号放大器构成的接收系统所组成的激光超声检测系统,实现了超声检测的远距离、非接触在线测量.利用光的外干涉法,由光电探测器输出电流的调相信号,实现了位移的激光超声测量.此项技术在兵器装备和工业生产中具有广泛的应用前景.     

光学瞄具出瞳直径、出瞳距离与放大率现代测试技术研究

针对光学瞄具出瞳直径、出瞳距离与放大率的现代测试要求,在分析原有传统的各种检测原理与方法的基础上,本系统采用了一种基于CCD摄像技术、精密机械技术、光学技术和计算机控制与图像处理技术的现代光学测试原理与方法。测试过程中采用CCD细分技术,提高了图像的分辨率和目标图像的定位精度。出瞳直径与出瞳距离测试精度达到0.01 mm,测试范围为1～100mm,放大率测试精度小于1%,而且大大减轻了疲劳强度。     

酞菁类反饱和吸收材料的制备及性能测试

合成了4种新型的金属酞菁化合物,并将其掺入聚合物聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA)中,制备出金属酞菁／聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及涂膜材料。通过对其进行紫外一可见光谱和反饱和吸收特性测试发现其具较好的反饱和吸收性能和较大的线性透过率。其中B/PMMA复合膜层材料可见光最大透过率大于70%,起始阈值127.mj／cm2,动态范围1. 43,是很好的反饱和吸收材料。同时探讨了影响金属酞菁材料反饱和吸收性能因素。研究结果对多波段、高光密度、高透过率新一代激光防护材料的制备具有重要意义。     

大气湍流对半主动激光制导中光斑检测精度的影响

为分析大气湍流对半主动激光制导中激光光斑检测精度的影响,结合半主动激光制导的工作原理,研究了光强闪烁、光束漂移、到达角起伏和光束扩展效应降低接收光斑位置精度的机理.提出一种用于表征大气湍流强度的参数(大气折射率常数)定量测试方法,基于该方法进行了样机测试实验.利用不同天气条件下记录的靶标上光斑图像信息,计算出到达角起伏...     

雨滴对波长0.532μm激光光束的衰减特性

降雨对激光信号产生严重的衰减,从而给激光近炸引信的应用带来一定的影响.激光在雨中的传输衰减已在红外波段有了深入研究,而可见光波段激光在雨中传输的衰减特性还未见报道.在夫琅禾费衍射和几何光学散射理论基础上,建立单雨滴对波长0.532 μm绿激光光束的传输衰减模型,通过实验测试多雨滴的透过率并与理论计算结果进行对比,误差不...     

粒度对激光感度的影响分析

根据光的电磁理论及光的波粒二象性,从激光对材料的热作用出发,运用“热点”学说,分析了小粒度情况下的吸收增强、弛豫加快、米氏散射及均匀吸收等效应对含能材料激光感度的影响作用,进而得出激光感度随粒度减小而增加的结论。理论分析与实验结果一致。     

激光助视/微光夜视仪光谱匹配技术研究

根据夜间景物的反射特性以及激光辐射光谱特性,求出了在激光助视下,夜间暗绿色涂层、粗糙混凝土和绿色草木的反射光谱,计算了所研制的头盔式激光助视／微光夜视仪光电阴极光谱响应与景物反射光谱之间的匹配系数,分析了其对照度、对比度等参数的影响,对野外条件下的夜视仪的视距估算和性能仿真可起到指导作用。     

激光点火过程的ニ维模型及计算

以热机理为基础，建立了激光点火过程的二维非稳态热传导模型，模型中考虑了激光光能分布、反应物浓度、对流换热和热辐射等因素对点火过程的影响。采用交替方向隐式算法求解偏微分方程。并以Mg/NaN03药剂为研究对象，通过计算分析了激光脉宽、光束半径、材料热传导系数、浓度吸收等因素对点火的影响。结果表明：入射功率、脉宽、光束半径是影响含能材料点火特性的主要因素；点火时间较短时，热传导系数的变化对点火影响较小，吸收系数的变化对点火影响较大。     

激光引信目标模拟器的设计及性能分析

激光引信是制导武器普遍使用的近炸引信,然而在激光引信设计过程中模拟真实激光回波存在一定的困难。目标模拟器是激光引信仿真系统中的一个重要组成部分,它主要是用来模拟随目标反射特性及弹目相对位置而变化的激光脉冲,为激光引信提供一个与实际工作环境相接近的回波信号,便于考核引信在不同情况下的启动性能。本文首先分析激光引信目标回波信号功率模拟方法,并给出了激光引信目标模拟器的组成、软件设计及硬件实现,最后对引信目标模拟器的性能进行了分析。     

激光与含能化合物相互作用机理研究

测试了十种新型配位化合物起爆药、炸药光吸收波谱,对比了不同波长下含能化合物的激光感度。结果表明:高氯酸.四氨.双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)在紫外-可见光有连续吸收,用635 nm的激光作用,可显著提高激光感度。在532~1060 nm,没有发现高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)感度与波长有相关性。多种新型配位化合物对915 nm激光显示较高的感度。根据试验现象和结果认为:激光波长不同,将导致化合物激发反应机理不同。如果激光是可见紫外波段,光量子能量有利于选择性地激发分子的电子能级,或破坏化合物中弱键而诱导化学反应发生,化合物属于光致分解机理、引发弱键断裂机理;如果激光是红外波段,化合物表现的则是热分解机理。     

物性参数温度变化下激光熔覆多场耦合模拟与实验

激光熔覆存在热-弹性-塑性-流体多场耦合变化,影响对流、传热和传质,同时影响凝固过程。因熔池体积小、温度变化梯度大、具有极强的瞬时性,难以用实验方法动态跟踪并揭示多场耦合演变机理。建立了碟片激光器在45号钢基体熔覆Fe60过程三维模型,考虑了粉光作用,熔池表面张力、浮力对液态金属流动的影响,熔覆带形状的瞬时变化,以CALPHAD相图计算法得出基体和粉材的温度变化物性参数,计算得出温度场、流速场的分布与演变规律。计算结果表明：模拟预测得出的激光熔覆形态和凝固组织与通过Zeiss-ΣIGMA HD型场发射扫描电镜金相实验结果相吻合。     

调频连续波激光引信回波特性仿真分析

调频连续波(FMCW)激光引信相比于脉冲激光引信具有较强的抗干扰能力,但仍会受到云雾的影响,主要表现为后向散射回波引起虚警,同时云雾粒子的散射和吸收作用导致激光能量衰减。为研究FMCW激光引信的回波特性,基于激光探测原理和Mie散射理论,建立激光引信探测的蒙特卡洛仿真模型;在激光引信和目标均处于云雾中的情况下,对激光引信的回波进行仿真,得到了不同能见度下的FMCW激光引信回波信号,分析了云雾能见度对FMCW激光引信回波信号的影响。该仿真方法可应用于FMCW激光引信抗云雾干扰方面的参数优化设计。调频连续波(FMCW)激光引信相比于脉冲激光引信具有较强的抗干扰能力,但仍会受到云雾的影响,主要表现为后向散射回波引起虚警,同时云雾粒子的散射和吸收作用导致激光能量衰减。为研究FMCW激光引信的回波特性,基于激光探测原理和Mie散射理论,建立激光引信探测的蒙特卡洛仿真模型;在激光引信和目标均处于云雾中的情况下,对激光引信的回波进行仿真,得到了不同能见度下的FMCW激光引信回波信号,分析了云雾能见度对FMCW激光引信回波信号的影响。该仿真方法可应用于FMCW激光引信抗云雾干扰方面的参数优化设计。     

激光熔覆技术的应用及其发展

综述了铁基合金、镍基合金、钴基合金和金属陶瓷等激光熔覆材料的性能、应用和工艺参数,分析了激光熔覆技术的应用及其发展,提出了今后的发展方向。     

高功率半导体激光器光纤耦合线阵技术

研究高功率半导体激光器的光纤耦合和光纤输出端密排成线阵的技术。论述了微柱面透镜对高功率半导体激光器椭圆光束的准直原理,计算了剩余发散角,设计了光纤耦合器件和光纤输出端密排成线阵的夹具。这种方法耦合效率高,线阵中各激光元地址可设定,并可对各激光元输出功率进行调制。它作为能量型器件,可在激光显示技术(LDT)和选择性激光烧结快速成型(SLS RP)技术中应用。